Как сделать шасси для радиоуправляемой модели

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 19.09.2024

Любой моделист должен представлять, как устроена его модель. Это просто необходимо, так как её периодически потребуется обслуживать, настраивать и ремонтировать. В этой статье мы рассмотрим, из каких частей она состоит. Составные части автомодели:

Шасси
Подвеска
Силовая установка
Источник энергии
Трансмиссия
Сервоприводы
Колёса
Кузов
Аппаратура радиоуправления

Шасси

Шасси - основа любой радиоуправляемой автомодели. Как правило, это металлическая или пластиковая пластина, к которой крепятся все остальные элементы. Шасси в виде металлической пластины используется на моделях багги и трагги, пластиковые и карбоновые - на шоссейных моделях. Модели монстров и краулеров обычно обладают самым сложным шасси в виде одной или нескольких деталей замысловатой формы. Часто под словом "шасси" также понимают шасси модели в сборе с подвеской и трансмиссией.

Стальная пластина шасси багги

Шасси монстра Revo

Пластиковое шасси типа "ванна"

Карбоновое шасси

Подвеска

Подвеска модели обеспечивает плавный ход автомобиля при прохождении неровностей, постоянный контакт колёс с дорогой для улучшения управляемости, а для внедорожных моделей также принимает на себя удар при приземлении после прыжков. В подвеске большинства моделей используются маслонаполненные амортизаторы, установленные вертикально по одному на каждое колесо. В простых моделях могут использоваться фрикционные амортизаторы. У некоторых монстров устанавливается по два амортизатора на каждое колесо.

Амортизаторы радиоуправляемой автомодели

Составные части амортизаторов

Подвеска багги - классическая схема

Нестандартная оригинальная подвеска моделей Traxxas

Силовая установка

Роль силовой установки модели модели может выполнять электромотор или двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Силовая установка электрической модели состоит из мотора и регулятора скорости. Если с назначением мотора обычно вопросов не возникает, то функция регулятора скорости не всегда сразу понятна. Если быть кратким, то регулятор является промежуточным звеном между аккумулятором и мотором, обеспечивая нужное напряжение на контактах мотора, чтобы он вращался с необходимой скоростью. Электромоторы можно разделить на два вида: коллекторные и бесколлекторные. Коллекторный двигатель в автомоделизме можно считать несколько устаревшим, но силовые установки на его основе значительно дешевле и используются достаточно часто. Недостатком такого вида моторов является наличие щеток, которые довольно быстро изнашиваются и двигатели требуют постоянного обслуживания (или замены) при интенсивной эксплуатации. Бесколлекторные (brushless) моторы более дорогие, мощные и практически не нуждаются в обслуживании. Главным внешним отличием бесколлекторного мотора от коллекторного является наличие у него трёх проводов вместо двух.

Коллекторная система

Бесколлекторная система

Двигатели внутреннего сгорания, применяемые на автомоделях, можно разделить на калильные и бензиновые. На большинство моделей устанавливаются именно калильные ДВС, работают они на специальном топливе. Не на бензине!. Рабочий объем калильного двигателя обычно варьируется в пределах от 2 до 6 кубических сантиметров. Часто объем указывают в кубических дюймах, например: двигатель объемом 0.21 кубического дюйма (его еще могут называть "двадцать первый", называя только сотые доли объема в дюймах) = 3.44 см 3 .

Бензиновые двигатели используются на моделях больших масштабов, это связано с тем, что минимальный объем бензинового двигателя составляет порядка 20 см 3 , он довольно большой и тяжелый. Обычно используются двигатели объемом 20-30 см 3 .

Бензиновые двигатели развивают значительно меньшую мощность на один кубический сантиметр своего объема, но имеют больший крутящий момент и значительно экономичнее.

Большинство автомодельных двигателей - одноцилиндровые.

Калильный двигатель 0.21 in 3

Бензиновый двигатель 23 см 3

Источник энергии

Электрические автомодели работают от аккумуляторов (не от батареек, как игрушки). Наиболее часто используемые типы аккумуляторов - NiMH и LiPo. Напряжение, от которого работает автомодель бывает обычно от 7.4 до 22.2 вольт. При выборе аккумулятора следует учитывать характеристики регулятора скорости, установленного на модели, от него будет зависеть тип аккумулятора и его напряжение.

NiMh аккумулятор

LiPo аккумулятор

Аккумуляторы практически никогда не идут в комплекте с автомоделью и их нужно покупать отдельно. Одними из лучших по соотношению цена-качество являются недорогие китайские аккумуляторы Turnigy. Подробнее: Аккумуляторы для радиоуправляемых моделей.

Специальное топливо для калильных двигателей состоит из метилового спирта, нитрометана и масла. При обращении с этим топливом следует соблюдать крайнюю осторожность - метиловый спирт чрезвычайно ядовит! Стоимость такого топлива достаточно высока, порядка 200-500 рублей за литр. Стандартный бак модели, объемом 120-150 см 3 расходуется примерно за 10 минут (зависит от объема двигателя, бывают настоящие обжоры).

Так же, как и калильные, модельные бензиновые двигатели двухтактные, значит заправлять их надо смесью бензина и специального масла для двухтактных двигателей. Путь за ним лежит в любой магазин бензотехники.

Трансмиссия

Трансмиссия передает крутящий момент от двигателя к колесам. Для передачи крутящего момента используются зубчатые колёса, карданы и ремни. Большинство моделей имеют полный привод на четыре колеса (4WD), хотя немалое распространение имеют также заднеприводные модели (2WD). Между колесами на одной оси устанавливаются дифференциалы, а часто также межосевой дифференциал.

Шасси с карданным приводом и центральным дифференциалом

Шасси с ременным приводом

Сервоприводы

Для поворота колёс при рулении, а также для управления газом и тормозом на моделях с ДВС используются сервоприводы (в простонародье - "сервы", по-английски "servo"). Сервы - это небольшие коробочки с электромотором и редуктором, которые могут поворачивать свой выходной вал на заданный угол и удерживать его в этом положении.

Один из популярных сервоприводов

Внутренности "сервы"

Колёса

В отличие от колёс настоящего автомобиля, колёса автомоделей не накачиваются воздухом, его роль выполняют мягкие внутренние вставки. При выборе колёс для спортивной автомодели нужно руководствоваться только их характеристиками, а никак не внешним видом. Красивые колёса со хромированными спицами и мощным протектором могут себе позволить только монстры и модели для дрифта. Модели же, предназначенные для гонок, довольствуются сплошными дисками без спиц и шинами со специальным мелким протектором.

Колёса монстра Traxxas Summit

Спортивные колёса

Кузов

Кузов подавляющего большинства автомоделей изготавливается из лексана - тонкого, прочного и гибкого листа прозрачного пластика. Такой кузов очень лёгкий и отлично защищает модель при столкновениях и переворотах. Покраска кузова из лексана производится специальными красками изнутри. Устанавливается лексановый кузов на специальные стойки и закрепляется клипсами. В отличие от настоящего автомобиля, такой кузов не является неотъемлемой частью модели и может быть легко заменён на другой. Поэтому практически бессмысленно выбирать модель только по кузову или говорить "я купил модель Порше 911". При интенсивной эксплуатации модель за свою жизнь может сменить несколько кузовов, постепенно приходящих в негодность.

Некрашенный лексановый кузов

Клипсы на капоте автомодели

Аппаратура радиоуправления

И, наконец, модель становится радиоуправляемой только тогда, когда на ней установлена аппаратура радиоуправления или просто "аппаратура". Аппаратура состоит из двух частей - передатчика и приёмника. Для управления автомоделями, как правило, используется передатчик пистолетного типа, курок которого управляет ускорением и тормозом, а рулевое колесо - поворотом модели. На рынке присутствует огромный выбор самой различной аппаратуры стоимостью от пары десятков до нескольких сотен долларов. Последнее время практически вся новая аппаратура работает на частоте 2.4 ГГц, при этом одновременно в одном месте может запускаться много моделей, не создавая друг другу помех.

Аппаратура с телеметрией Traxxas TQi 2.4Ghz

Одна из самых простых и дешёвых, аппаратура Hobby King GT-2 2.4Ghz вполне подойдёт начинающим. Подробнее: Аппаратура управления автомоделью.

Заключение

Если вы покупаете готовую к запуску модель (RTR, Ready to Run, Ready to Race), то вам нужно будет приобрести только аккумуляторы или топливо. А профессиональные модели часто поставляются в виде набора для самостоятельной сборки (Kit), к ней, как минимум, потребуется также аппаратура и силовая установка.

Радиоуправляемая модель - мечта каждого ребенка. Но не одним лишь детям они интересны. Очень часто взрослые люди занимаются коллекционированием и сборкой игрушечных моделей на радиоуправлении. Проще всего купить такую модельку уже в собранном виде. Но, согласитесь, что куда интереснее собрать ее своими руками. Также можно собрать одну модель из нескольких сломанных.

Как собрать радиоуправляемую модель
Как сделать радиоуправляемую модель катера
Как собрать машинку на пульте управления

электромотор или двигатель внутреннего сгорания, шасси, масло, набор специальных красок, корпус модели, аккумуляторы

Для начала решите, какую именно модель вы хотите собрать. Это может быть автомобиль, вертолет, самолет или скоростной катер. Основной принцип сборки один и тот же. Разница заключается во внешней оболочке модели - ее корпусе. Например, мы будем собирать автомодель. Необходимо выбрать сам корпус модели. Его можно выбрать абсолютно любым на свой вкус, потому что шасси моделей уникальны, то есть подходят под все корпуса.

Корпус можно купить готовым. А можно сделать самому. Лучше всего, если корпус будет сделан из пластмассы. Тогда вы сможете играть с такой моделью на улице почти в любую погоду. Очень часто те заготовки, которые продаются в магазинах, полностью не отвечают требованиям любителей моделек. Они могут быть неточными или не особо выделяющимися. Поэтому украсьте корпус по своему желанию. Используйте специальные краски, чтобы придать модельке более реалистичный вид. В магазинах вы можете найти целые наборы для этого.

Теперь нужно подумать о самом главном в модели - о двигателе. Определитесь, какой двигатель будет обеспечивать передвижение вашей модельки. Есть два основных типа - электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания. У каждого есть свои плюсы и свои минусы. Если вы новичок в строительстве моделей, то используйте электродвигатель. Он неприхотлив в использовании и обслуживании. Также его цена ниже.

Следующий шаг - инсталляция двигателя на шасси. Как правило, в этом ничего нет сложного. Необходимо всего лишь подсоединить контакты и тщательно прикрепить моторчик к шасси. Учтите, что электромотор не должен болтаться. Проверьте работоспособность шасси. Все шестеренки должны плотно прилегать друг к другу. При необходимости смажьте их специальным маслом.

Ваша модель практически готова. Остается вставить батарейки в модель и пульт. Проверить работоспособность и прикрепить корпус на шасси. Для этого используют маленькие болтики.

Сертификат и скидка на обучение каждому участнику

Настройка шасси радиоуправляемой автомодели

Воробьев Владимир Александрович,

педагог дополнительного образования

МБОУ ДО Дома детского творчества

г. Новый Уренгой, ЯНАО

Настройка модели нужна не только для того, чтобы показывать быстрейшие круги. Для большинства людей это абсолютно не нужно. Но, даже для езды по дачному участку неплохо было бы иметь хорошую и внятную управляемость, чтобы модель идеально слушалась вас на трассе. Эта статья является основой на пути понимания физики машины. Она нацелена не на профессиональных гонщиков, а на тех, кто только начал кататься.

Задача статьи не запутать вас в огромной массе настроек, а немного рассказать о том, что можно изменять и как эти изменения повлияют на поведение машины.

Порядок изменения может быть самый разнообразный, в сети появились переводы книг по настройкам моделей, поэтому некоторые могут кинуть в меня камень, что, мол, не знаю, степень влияния каждой настройки на поведение модели. Скажу сразу, что степень влияния того или иного изменения меняется при изменении шин (внедорожные, дорожная резина, микропора), покрытия. Поэтому, так как статья нацелена на очень широкий круг моделей, было бы не правильно заявлять о порядке внесения изменений и степени их влияния. Хотя об этом я, конечно, расскажу ниже.

Как настраивать машину

В первую очередь надо придерживаться следующих правил: вносить только одно изменение за заезд, чтобы почувствовать, как внесенное изменение повлияло на поведение машины; но самое главное – это во время остановиться. Не обязательно останавливаться тогда, когда вы покажете лучшее время круга. Главное, чтобы вы могли уверенно управлять машиной и справляться с ней в любых режимах. У начинающих эти две вещи очень часто не совпадают. Поэтому для начала ориентир такой - машина должна позволять вам легко и безошибочно проводить заезд, а это уже 90 процентов победы.

Что изменять?

Угол развала колес (Camber)

Угол развала колес – один из основных элементов настройки. Как видно из рисунка, это угол между плоскостью вращения колеса и вертикальной осью. Для каждой машины (геометрии подвески) есть оптимальный угол, который дает наибольшее сцепления колеса с дорогой. Для передней и задней подвески углы разные. Оптимальный камбер меняется с изменением покрытия – для асфальта максимальное сцепление дает один угол, для ковра другой, и так далее. Поэтому, для каждого покрытия этот угол нужно поискать. Изменение угла наклона колес следует производить от 0 до -3 градусов. Больше нет смысла, т.к. именно в этом диапазоне находится его оптимальное значение.

Главная идея изменения угла наклона такая:

меньше угол – меньше сцепление колес с дорогой

Схождение колес

Схождение задних колес увеличивает стабильность машины на прямой, и в поворотах, то есть, как бы увеличивает сцепление задних колес с покрытием, но снижает максимальную скорость. Как правило, схождение меняется либо установкой разных ступиц, либо опор нижних рычагов. В принципе, и то и другое влияет одинаково. Если требуется лучшая поворачиваемость, то угол схождения следует уменьшать, а если наоборот, нужна недостаточная поворачиваемость, то угол нужно увеличивать.

Схождение передних колес меняется от +1 до -1 градуса (от расхождения колес, до схождения соответственно). Установка этих углов влияет на момент входа в поворот. Это основная задача изменения схождения. Небольшое влияние угол схождения оказывает и на поведение машины внутри поворота.

больше угол – модель лучше управляется и быстрее входит в поворот, то есть приобретает черты избыточной поворачиваемости

меньше угол – модель приобретает черты недостаточной поворачиваемости, поэтому она плавнее входит в поворот и хуже поворачивает внутри поворота

Жесткость подвески

При настройке жесткости подвески правило следующее:

чем жестче передняя подвеска, тем хуже машина поворачивает, она становится более устойчивой к сносу задней оси.

чем мягче задняя подвеска, тем модель хуже поворачивает, но становится менее склонной к сносу задней оси.

чем мягче передняя подвеска, тем более выражена избыточная поворачиваемость, и тем выше склонность к сносу задней оси

чем жестче задняя подвеска, тем больше управляемость приобретает черты избыточной поворачиваемости.

Угол наклона амортизаторов

Угол наклона амортизаторов, по сути, влияет на жесткость подвески. Чем ближе к колесу нижнее крепление амортизатора (перемещаем его в отверстие 4) , тем выше жесткость подвески и тем, соответственно хуже сцепление колес с дорогой. При этом, если верхнее крепление также перемещать ближе к колесу (отверстие 1) подвеска становится еще жестче. Если сместить точку крепления в отверстие 6, то подвеска станет мягче, как и в случае перемещения верхней точки крепления в отверстие 3. Эффект от изменения положения точек крепления амортизаторов такой же как и от изменения жесткости пружин.

Угол наклона шкворня

Угол наклона шкворня – это угол наклона оси вращения (1) поворотного кулака относительно вертикальной оси. В народе шкворнем называют цапфу (или ступицу), в которой установлен поворотный кулак.

Основное влияние угол наклона шкворня оказывает на момент входа в поворот, кроме того, он вносит свой вклад в изменение управляемости внутри поворота. Как правило, угол наклона шкворня меняется либо перемещением верхней тяги вдоль продольной оси шасси, либо заменой самого шкворня. Увеличение угла наклона шкворня улучшает вход в поворот – машина резче в него входит, но возникает склонность к заносу задней оси. Некоторые считают, что при большом угле наклона шкворня ухудшается выход из поворота на открытом дросселе - модель плывет наружу поворота. Но по своему опыту управления моделями и инженерному опыту могу с уверенностью сказать, что на выход из поворота он никак не влияет. Уменьшение угла наклона ухудшает вход в поворот - модель становится менее резкой, но управлять проще – машина делается стабильней.

Угол наклона оси качания нижнего рычага

Хорошо, что кто-то из инженеров додумался менять такие вещи. Ведь угол наклона рычагов (передних и задних) влияет исключительно на отдельные фазы прохождения поворота – отдельно на вход в поворот и отдельно на выход.

Угол наклона передних рычагов оказывает влияние на вход в поворот при сбросе газа. При увеличении угла наклона модель плавнее входит в поворот и приобретает на входе черты недостаточной поворачиваемости. При уменьшении угла эффект, соответственно, противоположный.

Положение поперечного центра крена

центр масс машины

Положение центра крена изменяет сцепление колес с дорогой в повороте. Центр крена – это точка, относительно которой шасси поворачивается под действием сил инерции. Чем выше находится центр крена (чем он ближе к центру масс), тем меньше будет крен и выше сцепление колес с дорогой. То есть:

Повышение центра крена сзади ухудшает поворачиваемость, но увеличивает устойчивость.

Понижение центра крена улучшает поворачиваемость, но снижает устойчивость.

Повышение центра крена спереди улучшает поворачиваемость, но снижает устойчивость.

Понижение центра крена спереди ухудшает поворачиваемость и увеличивает устойчивость.

Находится центр крена очень просто: мысленно продлеваем верхние и нижние рычаги и определяем точку пересечения воображаемых линий. Из этой точки проводим прямую в центр пятна контакта колеса с дорогой. Точка пересечения этой прямой и центра шасси - центр крена.

Если точку крепления верхнего рычага к шасси (5) опускать вниз, то центр крена будет подниматься. Если поднимать точку крепления верхнего рычага к ступице, то центр крена также будет подниматься.

Клиренс, или дорожный просвет, влияет на три вещи – устойчивость против опрокидывания, сцепление колес с дорогой, и управляемость.

С первым пунктом все просто, чем выше клиренс, тем выше склонность модели к опрокидыванию (повышается положение центра тяжести).

Во втором случае, повышение клиренса увеличивает крен в повороте, что в свою очередь, ухудшает сцепление колес с дорогой.

При разнице клиренса спереди и сзади получается следующая вещь. Если спереди клиренс ниже, чем сзади, то спереди крен будет меньше, и, соответственно, лучше сцепление передних колес с дорогой – машина приобретет избыточную поворачиваемость. Если сзади клиренс ниже, чем спереди, то модель приобретет недостаточную поворачиваемость.

Вот коротко о том, что можно изменить и как это повлияет на поведение модели. Для начала этих настроек вполне хватит, что бы научиться хорошо ездить, не совершая ошибок на трассе.

Последовательность внесения изменений

Последовательность может быть разнообразной. Многие топ гонщики меняют только то, что устранит недостатки в поведении машины на данной трассе. Они всегда знают, что именно им нужно менять. Поэтому, надо стремиться к тому, чтобы четко понимать, как машина ведет себя в поворотах, и что в поведении не устраивает конкретно вас.

Как правило, с машиной идут заводские настройки. Тестеры, которые подбирают эти настройки, стараются по максимуму сделать их универсальными для всех трасс, чтобы неопытные моделисты не лезли в дебри.

Перед началом тренировок необходимо проверить следующие моменты:

установить одинаковые пружины и залить одинаковое масло.

После чего можно приступать к настраиванию модели.

Начинать настраивать модель можно с малого. Например с углов наклона колес. Причем, лучше всего делать очень большую разницу – 1,5. 2 градуса.

Если в поведении машины есть небольшие недостатки, то их можно устранить, ограничившись углами (напомню, вы должны легко справляться с машиной, то есть должна быть небольшая недостаточная поворачиваемость). Если недостатки значительные (модель разворачивает), то следующий этап – изменение угла наклона шкворня и положений центров крена. Как правило, этого достаточно, чтобы добиться приемлемой картины управляемости машины.